Ein Forscherteam unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik hat es entwickelt
NV-Zentrum oder stickstoffsubstituierte Leerstelle ist einsvon zahlreichen Punktdefekten in Diamanten. Es entsteht, wenn die Struktur des Kristallgitters des Minerals gestört wird. Wenn ein Kohlenstoffatom von einem Gitterplatz entfernt wird, wird die entstehende Leerstelle an dieser Stelle mit einem Stickstoffatom assoziiert.
Das erklären die Forscher mit der LichtmengeDie vom NV-Zentrum ausgehende Strahlung variiert je nach Stärke des Magnetfelds. Dieser Effekt wird von Wissenschaftlern bereits genutzt, in bestehenden Anlagen geht jedoch ein Großteil dieser Strahlung verloren.
Unser Durchbruch war die Schaffung eines Lasers aus Defekten.Indem wir das gesamte Licht sammeln, nicht nur eine kleine Menge davon, können wir das Magnetfeld mit unserem Sensor im Vergleich zu den heutigen Best Practices zehnmal genauer erkennen.
Andrew Greentry, Professor am Royal Melbourne Institute of Technology und einer der Autoren der Studie
Schema des Versuchsaufbaus.Der Pumplaser (532 nm) und der Seedlaser (710 nm) werden mit einem dichroitischen Spiegel (DM) kombiniert und einzeln in den Resonator fokussiert. Der grüne Laser wird durch 532-nm-Kerbfilter (NF) blockiert. Die Sensoren erfassen durchgelassenes Licht (det1), reflektiertes Licht (det2) und Photolumineszenz (det3). Bild: Felix A. Hahl et al., Science Advances
Forscher glauben, dass die neue Technologiewird dazu beitragen, die Methoden zur Messung magnetischer Felder zu verbessern, um die Gehirnaktivität abzubilden und Anomalien zu erkennen. Aktuelle Magnetenzephalographiegeräte sind sehr empfindlich, aber auch sperrig, teuer in der Installation und erfordern den Betrieb bei extrem niedrigen Temperaturen mit flüssigem Helium.
Davon sind die Autoren der neuen Studie überzeugtMit einem Diamantlasersensor können Sie kompakte Geräte erstellen, die bei Raumtemperatur arbeiten. Erschwingliche Technologie wird bei der Früherkennung von Alzheimer, Epilepsie und anderen Hirnerkrankungen helfen.
Darüber hinaus kann das Gerät in der Bergbauindustrie nützlich sein. Beispielsweise soll die hochpräzise Detektion von Magnetfeldern bei der Erkundung von Mineralvorkommen helfen.
Titelbild: RMIT University
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